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Influência de diferentes práticas viticulturais sobre a fermentação alcoólica e a formação de compostos de aroma em cultivares vitis vinifera / Influence of different viticultural practices in the alcoholic fermentation and the formation of aroma compounds in cultivars Vitis viniferaRodrigues, Daniele 08 February 2013 (has links)
Orientadores: Helena Teixeira Godoy, Roger Wagner / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-23T09:21:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2013 / Resumo: O aroma dos vinhos é formado por compostos provenientes das uvas e por compostos formados durante a vinificação, caracterizando a identidade, a tipicidade e a qualidade do vinho. A fermentação alcoólica é o processo de maior importância para a formação desses compostos. Porém, a falta de nutrientes nos mostos, como o nitrogênio, pode resultar em uma fermentação lenta, com a formação insuficiente da biomassa e, consequentemente, a baixa síntese de compostos de aroma. A qualidade de certos vinhos também pode ser prejudicada pela presença de compostos indesejáveis, os offflavours. Dentre esses compostos estão as metoxipirazinas que, em altas concentrações, são responsáveis pelo aroma herbáceo ou de pimentão verde em uvas Cabernet sauvignon, sendo incorporadas no vinho durante o processo de vinificação. Alguns parâmetros têm sido relacionados com as altas concentrações desses compostos, sendo o mais importante a maturação incompleta das uvas na época da colheita, que pode ser influenciada por fatores naturais como a umidade do ar, as precipitações pluviométricas e a temperatura. Diante do exposto, este trabalho foi desenvolvido com o intuito de suprir a falta de nitrogênio no mosto durante a vinificação e de diminuir a concentração de metoxipirazinas nas uvas e nos vinhos. Para isso, diferentes práticas de manejo foram aplicadas nos vinhedos. A pulverização de amônia no solo dos vinhedos das cultivares Merlot, Cabernet franc e Cabernet sauvignon, foi testada para a obtenção de nitrogênio necessário para a fermentação alcoólica e a produção dos compostos de aromas. Para isso, os vinhedos foram divididos em parcelas e receberam diferentes concentrações de amônia (10, 60, 90, 120 e 180 kgN.Hectare-1). Na época da vindima, as uvas foram colhidas e analisadas quanto aos teores de nitrogênio assimilável e de aminoácidos, sendo em seguida vinificadas, e os vinhos analisados quanto aos teores de álcoois superiores e de ésteres. A dupla poda e a cobertura do vinhedo foram realizadas com a cultivar Cabernet sauvignon e testadas para a diminuição de metoxipirazinas na uva e no vinho. Amostras de uvas foram colhidas durante todo o período de maturação, com o intuito de acompanhar as concentrações de metoxipirazinas. Na época da vindima, as uvas foram colhidas e analisadas quanto aos seus teores de metoxipirazinas, sólidos solúveis totais e pH, sendo em seguida vinificadas, e os vinhos analisados quanto aos seus teores de metoxipirazinas. Os resultados mostraram que todas as técnicas de manejo aplicadas nos vinhedos foram eficientes e conseguiram atingir seus objetivos. Com relação à pulverização de amônia, os tratamentos que receberam maiores concentrações desse composto no solo apresentaram concentrações mais elevadas de nitrogênio assimilável (167,163 e 184 mg.L-1) e de aminoácidos (752, 921 e 998 mg.L-1) nos mostos, se comparados com os tratamentos controles (128,103 e 115 mg.L-1 para nitrogênio assimilável e 534, 542 e 601 mg.L-1 para aminoácidos), indicando que as plantas foram capazes de absorver esse composto do solo e utilizá-lo na produção de aminoácidos. A presença de elevadas concentrações de nitrogênio assimilável e de aminoácidos nos mostos influenciou e acelerou a fermentação alcoólica das varietais Merlot e Cabernet sauvignon, cujos tratamentos que apresentaram as maiores concentrações de nitrogênio assimilável tiveram seu tempo de fermentação reduzido de 9 para 7 dias. Adicionalmente, os vinhos elaborados com as uvas oriundas desses mesmos tratamentos apresentaram as maiores concentrações de álcoois superiores (190, 443 e 356 mg.L-1) e de ésteres (6505, 6440 e 6298 ]g.L-1), indicando que a síntese desses compostos foi beneficiada pela presença das altas concentrações de nitrogênio assimilável e de aminoácidos. Sendo assim, conclui-se que a pulverização de amônia no solo foi satisfatória, pois forneceu nitrogênio suficiente para o desenvolvimento da fermentação alcoólica e para a produção de compostos aromáticos. Com relação às metoxipirazinas, os resultados mostraram que elas sofreram degradação ao longo do período de maturação, com valores para a concentração de IBMP (2-metoxi-3-isobutilmetoxipirazina) iniciando em 46 ng.L-1 e finalizando abaixo 2,5 ng.L-1. A cobertura do vinhedo foi a técnica mais eficiente na redução de metoxipirazinas em safras colhidas no verão, apresentando uvas com concentração final máxima para a IBMP de 5,27 ng.L-1, sugerindo que a alta temperatura abaixo da cobertura favoreceu a degradação desses compostos. Porém, a dupla poda inverteu a época da colheita do verão para o inverno,época mais fria e de menor intensidade pluviométrica, contribuindo para o aumento do tempo para as bagas atingirem a maturação ideal e, indiretamente, favorecendo a degradação das metoxipirazinas durante este tempo, chegando a valores finais de concentração inferiores a 2,5 ng.L-1, tornando assim a dupla poda o tratamento mais eficaz para a redução das metoxipirazinas nas uvas e, consequentemente, no vinho / Abstract: The aroma of the wine is made by compounds from grapes and compounds formed during the vinification, featuring the identity, typicality and quality of wine. Alcoholic fermentation is the process of greater importance for the formation of these compounds. However, the lack of nutrients in musts, such as nitrogen, can result in a slow fermentation, with the formation of biomass insufficient and the lower synthesis of aromatic compounds. The quality of certain wines may also be impaired by the presence of undesirable compounds, the off-flavours. Among these compounds are the methoxypyrazines that, in high concentrations, are responsible for the flavor herbaceous or green peppers in grapes Cabernet Sauvignon, being incorporated into the wine during the winemaking process. Some parameters have been related to high concentrations of these compounds, the most important is the unripe grapes at harvest time, which can be influenced by natural factors such as humidity, rainfalls and temperature. Given the above, this work has been developed in order to address the lack of nitrogen in musts during vinification and decrease the concentration of methoxypyrazines in grapes and wines. For this, different management practices were applied in the vineyards. Spraying ammonia into the soil vineyards of Merlot, Cabernet franc and Cabernet Sauvignon was tested to obtain nitrogen necessary for the fermentation and production of flavor compounds. For this, the vineyards were divided into plots and received different concentrations of ammonia (10, 60, 90, 120 and 180 kgN.Hectare-1). At the time of harvest, the grapes were harvested and analyzed for the levels of assimilable nitrogen and amino acids, after they were vinified and the wines were analyzed for the levels of higher alcohols and esters. The double pruning and coverage vineyard were conducted with the cultivar Cabernet Sauvignon and tested to decrease methoxypyrazines in grapes and wine. Samples were harvested during all the maturing period in order to monitor the concentrations of methoxypyrazines. At the time of harvest, the grapes were harvested and analyzed for their content of methoxypyrazines, soluble solids and pH, after they were vinified and the wines were analyzed for their content of methoxypyrazines. The results showed that all the management techniques applied in vineyards were efficient and to achieve their objectives. Regarding the addition of ammonia, the treatments that received higher concentrations of this compound in the soil showed higher concentrations of assimilable nitrogen (167, 163 and 184 mg.L-1) and amino acids (752, 921 and 998 mg L-1) in must, when compared to control treatments (128, 103 and 115 mg.L-1 for assimilable nitrogen and 534, 542 and 601 mg.L-1 for amino acids), indicating that the plants were able to absorb the compound of the soil and use it for the amino acid production. The presence of high concentrations of assimilable nitrogen and amino acids in musts influenced and accelerated the alcoholic fermentation of Merlot and Cabernet Sauvignon, the treatments that presented the highest concentrations of assimilable nitrogen had their fermentation time reduced from 9 to 7 days. Additionally, the wines produced with grapes coming from these same treatments had higher concentrations of higher alcohols (190, 443 and 356 mg L-1) and ester (6505, 6440 and 6298 ]g.L-1), indicating that the synthesis of these compounds was benefited by the presence of high concentrations of assimilable nitrogen and amino acids. Therefore, it is concluded that the addition of ammonia in the soil was satisfactory, because it supplied sufficient nitrogen to the development of alcoholic fermentation and the production of aromatic compounds. With respect to methoxypyrazines, the results showed that they undergo degradation during the maturation period, with values for the concentration of IBMP (2-methoxy-3-isobutylpyrazine) starting at 46 ng.L-1 and ending below 2,5 ng.L-1. The coverage vineyard technique was more effective in reducing methoxypyrazines in crops harvested in summer, with grapes with a maximum final concentration of IBMP of 5,27 ng.L-1, suggesting that high temperature below de coverage favored the degradation of these compounds. However, double pruning reversed the harvest season from summer to winter, coldest and least rainfall intensity, contributing to the increase in time for the berries reach optimum ripeness and, indirectly favoring the degradation of methoxypyrazines during this time, reaching a final concentration values below 2,5 ng.L-1, thus making the double pruning the most effective treatment for reducing methoxypyrazines in grapes and wines / Doutorado / Ciência de Alimentos / Doutora em Ciência de Alimentos
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Composição química e propriedades funcionais no processamento de vinagres / Chemical composition and functional properties in the processing fo vinegarZilioli, Estevão, 1980- 18 August 2018 (has links)
Orientadores: Fumio Yokoya, Wilma Aparecida Spinosa / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-18T19:27:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2011 / Resumo: Os vinagres de frutas popularizam-se cada vez mais no planeta, sendo produzidos a partir de diversos cultivares ou de seus resíduos, com o uso de técnicas clássicas ou modernas. Esses produtos apresentam grande variedade de ácidos orgânicos, vitaminas, minerais, compostos fenólicos e outros elementos com importantes funções fisiológicas. O vinagre de maior qualidade depende mais dos seus compostos secundários do que do ácido acético, embora a realidade brasileira aponte situação diversa: a cultura geral não preza pela qualidade dos vinagres consumidos, o que determina os baixos preços do produto no mercado, pois além de matérias-primas pouco nobres, os processos acabam por priorizar tão somente o ácido acético. O objetivo desta pesquisa foi estudar a agregação de compostos de valor sensorial e funcional em vinagres produzidos a partir de diferentes matérias-primas. Os vinagres estudados foram os de arroz, cana, milho, mel, carambola, kiwi, laranja, maçã, maracujá, toranja e uva. Os vinagres de arroz, milho e cana foram preparados a partir de destilados etanólicos e cachaça. Os mostos de frutas foram obtidos por maceração ou despolpamento, adicionando-se o preparado enzimático Pectinex® Ultra SPL em quantidade suficiente e o teor de açúcar foi corrigido com sacarose para atingir 18-20° Brix. Na sequência, efetuou-se a fermentação alcoólica, utilizando a levedura liofilizada Saccharomyces cerevisiae ?Y904?. A partir do vinho obtido, procedeu-se a fermentação acética rápida e determinou-se as seguintes características dos vinagres: a) acidez total; b) acidez volátil; c) acidez fixa; d) pH; e) extrato seco; f) minerais; g) açúcares totais; h) grau alcoólico; i) metanol; j) dióxido de enxofre; k) sulfato; l) cloreto total; m) compostos voláteis (acetaldeído, acetato de etila, metanol, diacetil, acetato de butila, isobutanol, hexanol, octanol); n) capacidade antioxidante (% de sequestro do Radical DPPH) e conteúdo fenólico (Folin-Ciocalteau). Os vinagres produzidos encontraram-se dentro dos padrões estabelecidos pela legislação e adequados aos parâmetros preconizados na literatura científica. Houve grande variação nos teores de compostos voláteis dos produtos, sendo o acetato de etila o único presente em todas as amostras. Os fermentados acéticos de destilados etanólicos apresentaram valores menores de compostos fenólicos totais e de sequestro do DPPH quando comparados com os produzidos a partir das frutas, no entanto, tais compostos estavam ausentes nas matérias-primas utilizadas (cachaça, etanol de arroz e etanol de milho). Na produção de vinagres de frutas, a composição de cada cultivar mostrou ter grande influência no conteúdo fenólico e na capacidade antioxidante dos fermentados alcoólicos e dos vinagres. O mosto, o fermentado alcoólico e o vinagre de uva apresentaram os valores mais altos de sequestro relativo do radical DPPH em comparação com as outras amostras, apesar de não possuírem os maiores teores de compostos fenólicos. Porém, quando os vinagres foram diluídos para atingirem 4% (p/v) em acidez total, o produzido a partir de toranja superou os demais no que se refere às características funcionais estudadas. A partir de estatística multivariada em relação aos resultados de dezenove variáveis foi possível separar os vinagres produzidos em quatro grupos: (1) os feitos com matérias-primas destiladas (arroz, milho e cachaça), (2) o produzido com mel, (3) o fermentado da uva e (4) os obtidos a partir de carambola, kiwi, laranja, maçã, maracujá e toranja / Abstract: The fruit vinegars increasingly become popular on the planet, being produced from various crops or their residues, using classical and modern techniques. These products have great variety of organic acids, vitamins, minerals, phenolic compounds and other elements with important physiological functions. Vinegar higher quality depends more on their secondary compounds than acetic acid, although the Brazilian reality shows another situation: the general culture does not value the quality of vinegar consumed, which determines the low prices of the product on the market, as well as ignoble raw materials, processes end up as only prioritize the acetic acid. The objective of this research is to study the aggregation of sensory and functional compounds in vinegars produced from different raw materials. The vinegars studied were produced from rice, sugarcane, corn, honey, starfruit, kiwi, orange, apple, passion fruit, grapefruit and grapes. The vinegars of rice, corn and sugar cane were derived from ethanol and ?cachaça?. The musts were obtained by macerating fruit, adding sufficient quantity of enzyme preparation with correction of sugar contents by the use of sacarose. Then we performed the alcoholic fermentation using yeast lyophilized "Y904". From the resulting wine, was proceeded to acetic fermentation by German method and determined the following characteristics: a) total acidity, b) volatile acidity; c) fixed acidity; d) pH; e) dry stratum f) minerals g) total sugars; h) alcohol content; i) methanol; j) sulfur dioxide; k) sulfate; l) total chloride m) volatile compounds (acetaldehyde, ethyl acetate, methanol, diacetyl, butyl acetate, isobutanol , hexanol), n) phenolic content (Folin-Ciocalteau) and antioxidant capacity (DPPH radical scavenging). The vinegars were in accordance with standards established by law and appropriate to the parameters recommended in the scientific literature. There was wide variation in levels of volatile compounds and ethyl acetate was the only one present in all samples. In vinegars made with distilled raw materials, lower values were observed for total phenolic compounds and DPPH radical scavenging compared with those produced from fruit, however, these compounds were absent in the raw materials used (cachaça, ethanol from rice and ethanol from corn). In the production of fruit vinegars, the composition of each cultivar have great influence on the phenolic content and antioxidant capacity of wines and vinegars. Juice, wine and vinegar produced from grapes showed the highest values of DPPH radical scavenging in comparison with other samples, despite not having the highest levels of phenolic compounds. But when the vinegars was diluted to reach 4% (w / v) total acidity, the product from grapefruit topped the other with regard to functional characteristics studied. The vinegars produced were separated into four groups by multivariate analysis: (1) those made with distilled raw materials (rice, corn and cachaça), (2) the vinegar made from honey, (3) grape vinegar and (4) obtained from the star fruit, kiwi, orange, apple, passion fruit and grapefruit / Doutorado / Ciência de Alimentos / Doutor em Ciência de Alimentos
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Isolamento e identificação de substâncias provenientes da laranjeira ´Valência` (Citrus sinensis) envolvidas no estímulo e/ou quebra da dormência de estruturas quiescentes de Colletotrichum acutatum, agente causal da podridão floral dos citros / Isolation and identification of substances from sweet orange Valencia (Citrus sinensis) involved in the stimulation and/or dormancy-breaking of quiescent structures of Colletotrichum acutatum, causal agent of citrus postbloom fruit dropBrand, Simone Cristiane 01 February 2012 (has links)
A podridão floral dos citros (PFC), causada por Colletotrichum acutatum, induz a abscisão de frutos jovens, podendo causar perdas de até 100%. A presença de inóculo viável na forma de conídios e/ou apressórios quiescentes na planta justifica a ocorrência generalizada da doença. Em períodos de chuva a PFC é agravada, possivelmente, em função de substâncias lavadas das diferentes partes da planta, as quais contêm metabólitos que estimulam o desenvolvimento do fungo. Diante do exposto, objetivou-se verificar o efeito das águas de lavagem brutas (ALBs) de flores, botões, folhas velhas (FV) e folhas novas (FN) e mistura destas sobre conídios, apressórios e hifas quiescentes de C. acutatum (isolados 61A e 142) in vitro e in vivo e sobre a severidade da PFC, bem como identificar substâncias presentes nas ALBs, exibindo a atividade biológica de interesse. Além disso, buscou-se verificar variações na composição das ALBs. O efeito de compostos voláteis brutos (CVBs) e os identificados a partir de laranjeira Valência (linalol, limoneno, mirceno, nonanal e a mistura destes) sobre o desenvolvimento do patógeno também foi avaliado. Todas as frações das ALBs estimularam a germinação dos conídios do fungo, sendo que a ALB de flores apresentou o maior estímulo para ambos os isolados. Para apressórios quiescentes (isolado 61A), o maior estímulo foi verificado nos tratamentos com ALBs de botões e da mistura e para conídios no tratamento mistura. Os maiores valores para comprimento do tubo germinativo foram observados nos tratamentos mistura, FN e botões. Para as estruturas quiescentes, o efeito das ALBs foi mais significativo para o isolado 142. Não foi observado efeito das ALBs sobre o micélio quiescente. Houve estímulo da germinação de conídios e ramificação de hifas in vivo, principalmente, em resposta ao tratamento com ALB de botões. A aplicação da ALB da mistura em flores resultou em maior severidade da PFC. Por sua vez, os CVBs apresentaram efeito inibitório. A exposição do isolado 61A aos voláteis (CVs) linalol, nonanal e mistura, resultou em germinação apenas na menor dose. O mirceno manteve a germinação semelhante a testemunha em todas as doses testadas, assim como limoneno nas doses de 0,005 a 0,25 µL mL-1. Todos os voláteis reduziram o comprimento do tubo germinativo. Para o isolado 142, houve redução em todas as variáveis para todas as doses dos CVs. Houve variações na composição das ALBs nas diferentes coletas, o que explica em parte a variação na capacidade de estímulo em alguns testes. Na ALB de flores, identificou-se a presença de cafeína, dos flavonóides glicosilados hesperidina e naringina, além de compostos glicosilados e peptídeos. Nas partes vegetais de laranjeira Valência foram identificados 54 CVs. As ALBs apresentam efeito estimulatório sobre conídios e apressórios quiescentes de C. acutatum in vitro e in vivo, bem como sobre a severidade da PFC. Os CVs linalol, limoneno, mirceno, nonanal e a mistura destes são, de forma geral, inibitórios ao desenvolvimento de C. acutatum. / The postbloom fruit drop of citrus (PFDC), caused by Colletotrichum acutatum, induces abscission of young fruits, and it may cause losses up to 100%. The presence of viable inoculum in the form of conidia and/or quiescent appressoria on the plant justifies the widespread occurrence of the disease. Under rain, the PFDC is increased, possibly due to substances washed from different parts of the plant, which contain metabolites that stimulate the development of the fungus. Therefore, we aimed to determine the effect of watery washing (WWs) of flowers, flower buds, old leaves (OL) and young leaves (YL) and the mixture of them on quiescent conidia and hyphae of C. acutatum (isolates 61A and 142) in vitro and in vivo and on the severity of the PFDC, and to identify substances in the WWs, exhibiting the biological activity of interest. In addition, variations in the composition of WWs were determinated. The effect of crude volatile compounds (CVCs) and those identified from Valencia sweet orange (linalool, limonene, myrcene, nonanal and the mixture of them) on the development of the pathogen was also evaluated. All fractions of WWs stimulated spore germination, and the flower WW exhibited the highest effect for both isolates. For quiescent appressoria (isolate 61A), the highest stimulus was observed in treatments with WWs from flower buds and the mixture and for quiescent conidia in the treatment mixture. The highest values for germ tube length were observed on the treatments mixture, YL and flower buds. For the quiescent structures, the effect of WWs was more significant for isolate 142. There was no effect of WWs on the quiescent mycelium. There was stimulation of conidia germination and hyphal branching in vivo in response mainly to treatment with WW from flower buds. The application of the mixture of WW in flowers resulted in higher severity of the PFDC. On the other hand, the CVCs showed inhibitory effect. Exposure of the isolate 61A to the volatiles (VCs) linalool, nonanal and the mixture of them, resulted in germination only at the lowest concentration. The germination on myrcene was similar to control at all doses tested as well as on limonene at doses from 0.005 to 0.25 mL mL-1. All volatiles reduced the length of the germ tube. In the case of isolate 142, a reduction in all variables for all concentration of VCs was observed. There were changes in the composition of WWs based upon times of harvesting, which partly explains the variations observed in the ability to stimulate the structures in some experiments. In flower WWs, we identified the presence of caffeine, the flavonol glycosides hesperidin and naringin, glycosylated compounds and peptides. In the plant parts of sweet orange \'Valencia\' were identified 54 VCs. The WWs have stimulatory effect on quiescent conidia and appressoria of C. acutatum in vitro and in vivo as well as in the severity of the PFDC. The VCs linalool, limonene, myrcene, nonanal and the mixture of them are, in general, inhibitory to the development of C. acutatum.
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Influência do ácido abscísico, ácido-indol-3-acético, metil-jasmonato e etileno na formação de compostos voláteis do aroma em morangos (Fragaria x ananassa) / Influence of abscisic acid, indole-3-acetic acid, methyl jasmonate and ethylene on the formation of volatile aroma compounds in strawberries (Fragaria x ananassa)Fernandes, Carolina Prado 06 September 2017 (has links)
O amadurecimento é um processo geneticamente controlado em que ocorrem alterações bioquímicas e fisiológicas no fruto, modificando suas características sensoriais (sabor, cor, aroma e textura). Não existe um modelo exato de estudo para frutos não-climatéricos e os fatores regulatórios envolvidos na maturação desses frutos ainda são pouco claros. Muitos estudos tem focado em diferentes classes hormonais como possíveis fatores regulatórios do amadurecimento de frutos não-climatéricos, incluindo a produção de compostos voláteis do aroma. No morango, o ácido abscísico (ABA) exógeno provavelmente efetua a maturação do fruto. Esse hormônio também exibe um padrão de mudança semelhante ao do etileno em estádios finais do desenvolvimento. Já os jasmonatos, especialmente o metil-jasmonato (MJ), são capazes de induzir a biossíntese de diversos compostos voláteis, que podem apresentar notas aromáticas. Trabalhos com diversas frutas, dentre elas o morango, sugerem a participação das auxinas no amadurecimento, mais especificamente, o ácido indol acético (AIA). Embora existam várias evidências da interação desses hormônios vegetais com o etileno, há poucos detalhes sobre quais são as vias metabólicas e quais etapas são afetadas pelos hormônios citados. Por isso, nesse projeto foram avaliados os efeitos dos hormônios etileno, ABA, AIA e MJ na produção de compostos voláteis do aroma em frutos não-climatéricos, utilizando o morango (Fragaria X ananassa) como modelo. Os morangos foram obtidos no ponto branco de maturação e as aplicações hormonais seguriam protocolos já otimizados e testados em laboratório. Em todos os casos, os resultados dos tratamentos foram comparados com grupos controle tratados apenas com solução tampão. A maioria de compostos voláteis produzidos foi identificada como ésteres, sendo estes já conhecidos pela importância no flavor dos morangos. Outros compostos voláteis do aroma também foram formados ao longo dos dias, tais como: álcoois, aldeídos, cetonas, furanonas, monoterpenos. Também foram avaliados os efeitos dos hormônios ABA e AIA sobre genes ligados a biossíntese de voláteis. Desse modo, foi possível obter informações sobre as interações hormonais relacionadas à formação de voláteis do aroma, gerando base de conhecimento importante para futuras intervenções tecnológicas que visem aprimorar a qualidade sensorial dos frutos. A aplicação exógena dos hormônios vegetais influenciou a biossíntese de compostos voláteis do aroma, quando comparados ao controle, principalmente em relação à via da LOX, devido à maior formação de compostos voláteis C6, que são precursores de compostos típicos do aroma em morangos. A modulação dos níveis de hormônio no morango ao longo do amadurecimento pode ser útil para ajudar a arquitetar abordagens que melhorem a qualidade do fruto e prolonguem sua vida útil. Os resultados obtidos até o momento reforçam a hipótese de existir uma ação dos hormônios estudados em frutos não-climatéricos, com variados graus de impacto sobre os diferentes aspectos do amadurecimento, principalmente sobre a formação de compostos voláteis do aroma. / The fruit ripening is a genetically controlled process in which biochemical and physiological changes occur, modifying its sensory characteristics (taste, color, aroma and texture). There is no exact study model for non-climacteric fruits and the regulatory factors involved in the maturation of these fruits are still unclear. Many studies have focused on different hormonal classes as possible regulatory factors for the maturation of non-climacteric fruits, including the production of volatile aroma compounds. In the strawberry, the exogenous abscisic acid (ABA) probably effects the maturation of the fruit. This hormone also exhibits a pattern of change similar to that of ethylene in late stages of development. However, jasmonates, especially methyl jasmonate (MJ), are capable of inducing the biosynthesis of various volatile compounds, which may have aromatic notes. Several studies about fruits development, among them the strawberry, suggest the participation of auxins in ripening, more specifically indole acetic acid (AIA). Although there is a lot of evidence of the interaction of these plant hormones with ethylene, there are few details about what metabolic pathways are and which steps are affected by the hormones mentioned. Therefore, the effects of the ethylene, ABA, AIA and MJ hormones on the production of volatile aroma compounds in non-climacteric fruits, using strawberry (Fragaria X ananassa) as a model, were evaluated in this project. The strawberries were obtained at the white point of maturation and the hormonal applications would follow protocols already optimized and tested in the laboratory. In all cases, treatment results were compared to control groups treated with buffer alone. Most volatile compounds produced were identified as esters, which are already known for their importance in the flavor of strawberries. Other volatile aroma compounds have also been formed over the course of days, such as alcohols, aldehydes, ketones, furanones, and monoterpenes. We also evaluated the effects of ABA and AIA hormones on genes linked to volatile biosynthesis. Thus, it was possible to obtain information about the hormonal interactions related to the formation of aroma volatiles, generating an important knowledge base for future technological interventions aimed at improving the sensorial quality of the fruits. The exogenous application of plant hormones influenced the biosynthesis of volatile aroma compounds when compared to the control, mainly in relation to the LOX pathway due to the higher formation of C6 volatile compounds, which are precursors of typical strawberry aroma compounds. Modulation of the levels of the hormone in the strawberry during maturation can be useful to help design approaches that improve the quality of the fruit and prolong its useful life. The results reinforce the hypothesis that there is an action of the hormones studied in non-climacteric fruits, with varying degrees of impact on the different aspects of maturation, mainly on the formation of volatile aroma compounds.
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Identificação de substâncias biologicamente ativas, produzidas por laranjeira Valência (Citrus sinensis), envolvidas na ativação de estruturas de infecção de Colletotrichum acutatum / Identification of biologically active substances, produced by citrus Valência (Citrus sinensis), involved in the activation of infection structures of Colletotrichum acutatumVilela, Ariana Elisei 12 November 2010 (has links)
A Podridão Floral dos Citros é uma doença que tem limitado a produção citrícola em várias regiões produtoras do mundo. A sintomatologia esta associada principalmente quando coincide alta pluviosidade e intensa florada. O fungo se encontra na forma quiescente em órgãos vegetais e na presença de nutrientes exógenos reinicia o processo de infecção. Os objetivos do trabalho foram: (i) avaliar o efeito das águas de lavagem bruta (ALB) obtidas a partir de flores, botões e folhas de laranjeira Valência, sobre o crescimento micelial, germinação e formação de apressórios por C. acutatum; (ii) avaliar o efeito dos compostos voláteis liberados pelas ALB e as frações produzidas a partir das águas de lavagem de flores e botões sobre a germinação e formação de apressórios; (iii) estabelecer uma metodologia para observação de estruturas de infecção em folhas de citros. Foram realizados dois bioensaios de germinação e formação de apressórios e crescimento micelial para as águas de lavagem bruta. O primeiro representado pelos tratamentos: testemunha (T), água de lavagem das flores (F), botões (B), folhas novas (FN), folhas velhas (FV) e a diluição da água das flores em 1:10, 1:100, 1:1000 e 1:10000 (v/v). O segundo por testemunha (T), água de lavagem das flores (F), botões (B), folhas novas (FN), folhas velhas (FV) e a autoclavagem destes mesmos tratamentos. Os voláteis liberados pelas águas de lavagem de flores e botões primeiramente foram identificados por SPME-CG-MS e logo após as frações foram obtidas de acordo com o tempo de retenção de cada pico encontrado, totalizando 5 frações para cada amostra. Realizou-se um bioensaio de germinação e formação de apressórios com as frações obtidas em contato direto com os esporos. Para a observação de estruturas de infecção, discos foliares de plantas cítricas foram inoculados, submetido a clareamento e posterior coloração para a observação ao microscópio. Os resultados das ALB mostraram que todos os tratamentos estimularam a germinação e formação de apressórios por C. acutatum. Os voláteis não apresentaram efeito indutor sobre os esporos, porém quando fracionados e colocados em contato direto com as estruturas, as frações botão apresentaram uma maior atividade indutora quando comparada a testemunha. Nenhum tratamento alterou o crescimento micelial do fungo. A melhor visualização dos esporos nas folhas ocorreu 48 horas após a inoculação. Com base nesses resultados, pode-se concluir que as águas de lavagem estimulam a germinação e formação de apressórios, e apenas os voláteis presentes nas frações botão estimularam a germinação de C. acutatum. / The Post Bloom Fruit Drop is a limiting disease in citrus production around the world and the symptoms are associated to high rainfall and intense blooming. The fungus is found in a quiescent state in plant organs and under the presence of exogenous nutrients it restarts the infection process. Thus, the objectives of the work were: (i) evaluate the direct effect of washing crude water (WCW) obtained from flowers, flower buds and leaves of Valencia orange trees on the mycelial growth, germination and appressorium formation by C. acutatum; ii) evaluate the effect of volatile compounds released by the WCW and the fractions obtained from the washing water from flower and flower buds in the germination and appressorium formation, and (iii) establish a methodology for observing structures of fungal infection in citrus leaves. Two bioassays were carried out to evaluate germination, appressorium formation and mycelial growth in the presence of WCW. The first one was represented by the treatments: control (C), washing water from flowers (F), flowers buds (FB), young leaves (YL), old leaves (OL), and dilution (1:10, 1:100 , 1:1000 and 1:10000; v/v ) from the flower washing water. The second one included control (C), washing water from flowers (F), flowers buds (FB), young leaves (YL), old leaves (OL) and all of washings autoclaved. The volatiles released by the washing water from flowers and flowers buds were first separated and identified by SPME-GC-MS and then fractions were obtained according to the retention time of each peak found, making up five fractions for each sample. A bioassay for germination and appressorium formation was carried out by using the fractions obtained and placed into direct contact with the spores. To observe the fungal infection structures, leaf discs from citrus plants were inoculated, subject to bleaching and then stained for observation under a microscope. The results obtained by using the WCW samples showed that all treatments stimulated spore germination and appressorium formation by C. acutatum. The volatiles did not show any inductive effect on the spores, but when fractionated and placed into direct contact with the fungal structures, the fractions from the flowers buds showed a higher inducing activity when compared to the control. None treatment changed the in vitro mycelial growth of the fungus and the best visualization of spores in the leaves occurred 48 hours after inoculation. Based upon on these results, it can be concluded that the crude washing water stimulated germination and appressorium formation, and only the volatiles present in the fraction flowers buds were able to stimulate the germination of C. acutatum spores.
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Expressão gênica e voláteis induzidos pela herbivoria de Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) (Lepidoptera:Noctuidae) em milho, Zea mays L. (Poaceae) / Gene expression and volatile compounds induced by herbivory of Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae) in corn, Zea mays L. (Poaceae)Moreira, Laura Silveira Drummond 18 November 2010 (has links)
Em resposta aos danos ocasionados por insetos, as plantas emitem voláteis que atraem os inimigos naturais desses herbívoros. Embora essa relação tritrófica venha sendo intensamente estudada, muitos mecanismos envolvidos nesta interação ainda permanecem inexplorados. Dentre os compostos voláteis induzidos por herbivoria e emitidos pelas plantas, os terpenos são os mais expressivos e abundantes. Em resposta ao dano ocasionado por um inseto, cascatas bioquímicas são iniciadas na planta, as quais podem alterar a expressão de genes envolvidos na resposta a tal dano. Este trabalho analisou as mudanças na expressão gênica e produção de compostos voláteis em plantas de milho, Zea mays (Poaceae)promovidas por lagartas Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae) ao longo do tempo. Utilizando a técnica de PCR em tempo real (qRTPCR) foram verificadas respostas no nível da expressão gênica das plantas submetidas à indução por herbivoria. Foram analisados os genes de uma lipoxigenase e de três terpeno sintases, enzimas envolvidas na produção de compostos voláteis que atraem parasitóides de S. frugiperda. As plantas submetidas à herbivoria apresentaram níveis de expressão gênica e emissão de voláteis maiores do que as plantas sadias. Os resultados fornecem bases para o entendimento dos mecanismos endógenos responsáveis pela liberação de voláteis nas plantas visando o estabelecimento de novos fundamentos para o controle biológico de pragas. / In response to insect damage, plants emit volatiles that attract natural enemies of herbivores. Although this tritrophic interaction has been intensively studied, many mechanisms involved in this interaction remain unexplored. Among the herbivore-induced volatile compounds, terpenes are the most abundant and significant ones. In response to insect damage, biochemical pathways are activated, which can alter the expression of genes involved in the response to that damage. This study examined changes in gene expression and volatile compounds production in maize plants, Zea mays (Poaceae) promoted by Spodoptera frugiperda (Lep.: Noctuidae) caterpillars through time. Using the real-time PCR technique (qRT-PCR) we verified responses on the level of gene expression of plants subjected to herbivores feeding. We analyzed genes of lipoxygenase and three terpene synthases, enzymes involved in the synthesis of volatile compounds that attract parasitoids of S. frugiperda. Plants subjected to herbivory had higher levels of gene expression and volatile emission when compared to healthy plants. Results provide basis for better understanding of plant volatile emission endogenous mechanisms in order to set new foundations for biological control of pests.
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Interação etileno-auxina e sua influência na produção de compostos voláteis do aroma durante o amadurecimento do tomate (Solanum lycopersicum) / Ethylene-auxin interaction and its influence on volatile profile during ripening of tomato (Solanum lycopersicum)Bonato, Vanessa Caroline de Barros 19 October 2015 (has links)
O amadurecimento é um processo complexo e geneticamente programado através do qual o fruto adquire características próprias (níveis de açúcar e acidez, cor, amaciamento, sabor e aroma, entre outras) que o torna atraente aos consumidores. O tomate (Solanum lycopersicum) tem sido largamente utilizado como modelo para os estudos sobre amadurecimento de frutos devido à sua importância nutricional e econômica e aos avanços no entendimento de sua genética e bioquímica. Neste fruto, um conjunto de 20 a 30 substâncias voláteis, entre álcoois, aldeídos, cetonas e ésteres, contribuem para o aroma, sendo elas derivadas principalmente de aminoácidos, ácidos graxos e carotenóides. O hormônio etileno está intimamente relacionado com as alterações metabólicas que ocorrem no amadurecimento, inclusive na geração desses compostos voláteis, através da ativação de fatores de transcrição que regulam genes codificadores de enzimas envolvidas nesse processo. Embora se saiba bastante a respeito da bioquímica que produz compostos de aroma e o envolvimento do etileno nesse processo, pouco se sabe sobre o mecanismo de sua regulação. Além disso, o etileno não é o único regulador do amadurecimento, pois há vários indícios de que as auxinas também estão envolvidas neste processo. Embora crescente, este campo ainda encontra-se pouco explorado quando comparado aos avanços obtidos sobre o papel do etileno no amadurecimento de frutos. Os dados são ainda mais escassos no que se refere a regulação das vias de biossíntese dos compostos voláteis. Assim, este trabalho visa avaliar como a interação entre o ácido indol-3-acético (AIA), a auxina mais abundante em plantas, e o etileno influencia a produção do aroma em frutos de tomateiro. Para tal, tomates da cultivar Micro-Tom foram tratados com AIA e etileno, isoladamente e em conjunto. Os resultados mostraram que os grupos de frutos caracterizaram-se por possuir diferentes perfis de compostos voláteis. Os tratamentos com AIA e etileno+AIA ocasionaram atraso no acúmulo de compostos voláteis derivados de isoprenóides, assim como na transcrição de genes envolvidos na síntese desses compostos: carotenoid cleavage dioxygenases 1A e 1B (S/CCD1A e S/CCD1B). A mudança da cor verde para a vermelha e o acúmulo de licopeno também foram atrasados em resposta a estes dois tratamentos. Foram também avaliados os níveis de transcritos de genes envolvidos na síntese de voláteis derivados de ácidos graxos, sendo eles lipoxigenases (S/LOX), hidroperóxido liases (S/HPL) e álcool desidrogenases (S/ADH), além dos níveis da produção de etileno, e AIA na forma livre e conjugados. Os resultados mostraram-se robustos em relação aos impactos nos perfis de compostos voláteis, causados pelos mesmos tratamentos hormonais, em frutos de tomateiro da variedade Grape. Os dados sugerem que a auxina possui importante papel na formação de compostos voláteis do aroma em frutos de tomateiro, regulando de forma negativa este metabolismo. Esse efeito modulador ocorre provavelmente por meio de interações com o etileno. / Fruit ripening is a complex and genetically programmed process through the fruit acquires characteristics (sweetness and acidity, color, softening, flavor and aroma, etc.) that make it attractive to consumers. The tomato fruit (Solanum lycopersicum) has been widely used as a model for studies on fruit ripening due to its nutritional and economic importance and advances in the understanding of its genetics and biochemistry. A set of 20 to 30 volatile substances, including alcohols, aldehydes, ketones and esters, which were derived from amino acids, fatty acids and carotenoids, contribute to the flavor. The hormone ethylene is closely related to the metabolic changes that occur in the maturation, including the generation of these volatile compounds, through the activation of transcription factors that regulate genes encoding proteins involved in this process. Although the knowledge about the biochemistry pathways that produces flavor compounds and the involvement of ethylene have advanced, little is known about the regulation of this process. In addition, ethylene is not the unique hormone that plays this role on fruit ripening. There is a growing body of evidence indicating the involvement of auxin in the maturation. The role of other hormonal classes is still little explored when compared to progress made on the role of ethylene in fruit ripening, especially regarding the regulation of the biosynthetic pathways of volatile compounds. This study aim to assess how the interaction between the indole-3-acetic acid (IAA), the most abundant auxin in plants, and ethylene influence the production of tomato fruit aroma. To do this, fruit from tomato cultivar Micro-Tom were treated with IAA and ethylene, separately and in combination. The results showed that the fruit groups characterized by having different profiles of volatile compounds. The treatment with IAA and IAA + ethylene caused delay in accumulation of volatile compounds derived from isoprenoid, as well as in the transcription of genes involved in the synthesis of these compounds: carotenoid cleavage dioxygenases 1A and 1B (S/CCD1A and S/CCD1B). The change from green to red and the accumulation of lycopene were also delayed in response to these two treatments. We also assessed the levels of transcripts of genes involved in the synthesis of volatile compounds derived from fatty acids (lipoxygenases [S/LOX], hydroperoxide lyases [S/HPL] and alcohol dehydrogenases [S/ADH]), besides the levels of ethylene production, and IAA in free and conjugated form. The results were robust with respect to impacts on volatile compounds profiles, caused by the same hormone treatments in tomato variety Grape. The data suggest that auxin plays an important role in the synthesis of volatile compounds in tomato fruit, negatively regulating this metabolism. This modulating effect likely occurs through crosstalks with ethylene.
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Efeito de compostos orgânicos voláteis identificados a partir de Saccharomyces cerevisiae sobre Colletotrichum gloeosporioides e Colletotrichum acutatum e no controle da antracnose em goiaba / Effect of volatile organic compounds identified from Saccharomyces cerevisiae on Colletotrichum gloeosporioides and Colletotrichum acutaum and on the control of anthracnose of guavaRezende, Dalilla Carvalho 20 January 2011 (has links)
A antracnose, que tem como agentes causais os fungos Colletotrichum gloeosporioides e C. acutatum, é uma das principais doenças que afetam a cultura da goiabeira. Não há no Brasil, fungicidas registrados para o controle da doença em pós-colheita. Em vista disso e da preocupação em relação à saúde humana e o respeito ao ambiente vem crescendo pesquisas envolvendo a utilização de agentes alternativos para o controle de doenças. Foi verificado em trabalho prévio que a levedura S. cerevisiae, apresentou atividade antagônica in vitro contra vários fitopatógenos, dentre eles C. gloeosporioides. Essa inibição foi atribuída à produção de uma mistura de compostos orgânicos voláteis (COVs), sendo que os álcoois 3-metil-1-butanol (3M1B) e 2-metil-1-butanol (2M1B) foram apontados como os principais responsáveis por essa atividade. Considerando a importância do manejo pós-colheita e o potencial da utilização de COVs no controle da antracnose, os objetivos desse trabalho foram avaliar o efeito in vitro dos COVs 3M1B e 2M1B identificados a partir de S. cerevisiae no desenvolvimento de Colletotrichum sp, elucidar alguns dos possíveis mecanismos de ação atuantes no processo inibitório e avaliar a utilização dos COVs no controle pós-colheita da antracnose em frutos de goiaba. Foi observado aumento da inibição do crescimento micelial dos fitopatógenos à medida que houve aumento da concentração dos compostos, chegando a 100% a partir da dose de 1µL mL-1 de ar. Os menores valores de MIC50 para C. gloeosporioides e C. acutatum, foram 0,34 e 0,31 quando tratados com os compostos 3M1B e a mistura 3M1B:2M1B (10:1; v/v), respectivamente. Ambos os fitopatógenos retomaram o crescimento quando transferidos para novo meio na ausência dos COVs, caracterizando a natureza fungistática da inibição. A esporulação de C. acutatum também foi totalmente inibida nas doses testadas. Também foram observados efeitos negativos sobre a produção de biomassa fúngica por C. gloeosporioides e C. acutatum, em média 64,9% e 55,4% menores, respectivamente, após a exposição aos COVs. Com relação aos possíveis mecanismos de ação atuantes no processo inibitório, os ensaios indicam que os voláteis podem causar aumento na permeabilidade da membrana plasmática, tendo como consequência a perda de eletrólitos. Foram verificados maiores níveis de peroxidação dos lipídios de membrana quando expostos aos voláteis, indicando um possível processo de estresse oxidativo. Não foram verificadas alterações significativas no conteúdo de proteínas do micélio dos fitopatógenos. O potencial de utilização do 3M1B no controle da antracnose em pós-colheita foi avaliado em frutos inoculados com C. acutatum e posteriormente tratados com o volátil por 10h. A incidência e a severidade da doença nos frutos tratados alcançaram valores 5 e 6,25 vezes maiores, respectivamente, quando comparado com o controle no último dia de avaliação. Também foi avaliado o efeito do tratamento sobre qualidades físico-químicas dos frutos, e não foram observadas alterações em nenhum dos parâmetros avaliados. Os COVs utilizados nesse estudo são capazes de interferir no desenvolvimento de C. gloeosporioides e C. acutatum, porém nas condições experimentais do trabalho, mostraram-se inadequados para o controle da antracnose em goiaba. / The anthracnose, which has as causal agents the fungi Colletotrichum gloeosporioides and C. acutatum, is one of the main diseases that affect guava plants. In Brazil, there are not fungicides registered for the control of the disease in post-harvest conditions. This aspect and the concern about human health and the environment, made increase researches involving the use of alternative agents to control diseases. In a previous study, it was shown that the yeast S. cerevisiae exhibited antagonistic activity in vitro against several pathogens, including C. gloeosporioides. This inhibition was attributed to the production of a mixture of volatile organic compounds (VOCs), and the alcohols 3-methyl-1-butanol (3M1B) and 2-methyl-1-butanol (2M1B) were identified as the main ones, responsible for the activity. Considering the importance of post-harvest management and the potential use of VOCs in the anthracnose control, the objectives of this study were the evaluation of the in vitro effect of 3M1B and 2M1B VOCs identified from S. cerevisiae on the development of Colletotrichum, the elucidation of some of the possible mechanisms acting during the inhibitory process and the evaluation of the use of VOCs in postharvest anthracnose control of guava fruits. An increased inhibition was observed in mycelial growth of the pathogens as the concentration of the compounds increased, reaching 100% of inhibition in the dose 1L mL-1 of air. The lowest values of MIC50 for C. gloeosporioides and C. acutatum were 0.34 and 0.31, respectively when treated with the compound 3M1B and the mixture 3M1B:2M1B (10:1; v/v). Both pathogens regained growth when transferred to a new medium in the absence of VOCs, thus characterizing the fungistatic nature of the inhibition. The sporulation of C. acutatum was also completely inhibited at all tested doses. There were negative effects on the production of fungal biomass by C. gloeosporioides and C. acutatum, being 64.9% and 55.4% lower on average, respectively, after exposure to VOCs. Regarding the possible mechanisms actinng in the inhibitory process, the results indicated that the volatiles could increase the permeability of the plasma membrane, resulting in the loss of electrolytes. It was observed higher levels of peroxidation of membrane lipids when exposed to volatiles, suggesting a oxidative stress process. There were not significant alterations in protein content of the pathogen mycelium. The potential use of 3M1B in postharvest anthracnose control was evaluated in fruits inoculated with C. acutatum and subsequently treated for 10h with the volatile. The incidence and severity of disease in the treated fruits showed values 5 and 6.25 higher, respectively, when compared to the control treatment on the last day of evaluation. The effect of treatment was evaluated on the physico-chemical quality of the fruits, and no changes were observed in any of the parameters. The VOCs used in this study are able to interfere on the development of C. gloeosporioides and C. acutatum, but, under the experimental conditions of the work, the VOCs were not adequate to control the anthracnose of guava.
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Definição do ponto de colheita comercial e da concentração de etileno exógeno visando melhor aproveitamento do potencial comercial e nutricional de bananas da cultivar Thap Maeo / Definition of harvest time and exogenous etilene concentration aiming at the better commercial and nutritional potential of the bananas of the Thap Maeo cultivarSaraiva, Lorenzo de Amorim 20 May 2015 (has links)
A banana é um fruto consumido no mundo todo e, ao contrário do que acontece na maioria dos países nos quais predomina o grupo Cavendish, uma grande variedade de cultivares são consumidas nas diferentes regiões do Brasil. No entanto, as informações bioquímicas e fisiológicas a respeito das cultivares consumidas no país são ainda restritas e, apesar de serem muito diferentes entre si, são tratadas da mesma maneira na pré e pós-colheita, o que muitas vezes compromete a qualidade do fruto. Diante disso, dois pontos são fundamentais para a obtenção de frutos de melhor qualidade: a definição do ponto de colheita e o tratamento dos frutos com etileno após a colheita. Hoje a colheita é feita em função do diâmetro dos frutos e o tratamento com etileno é o mesmo para todas as cultivares. Porém, frutos com o mesmo diâmetro nem sempre estão no mesmo estágio de maturidade fisiológica e, usualmente, o tratamento pós-colheita feito com etileno, visando o amadurecimento mais rápido e uniforme dos frutos, não segue nenhuma orientação técnica. A consequência da falta de critérios definidos para a colheita e para a aplicação de etileno resulta em bananas com baixa qualidade e com vida-de-prateleira curta. A produção de banana é dificultada pelos problemas fitossanitários que ocorrem nas plantações, incluindo doenças como as Sigatokas Negra e Amarela e o Mal-do-Panamá. Tendo em vista a ameaça que as doenças da bananeira representam e os prejuízos que podem causar, a introdução de cultivares resistentes é a melhor forma para reduzir a pressão desses patógenos sobre a cultura. Por ser resistente às Sigatokas e ao Mal de Panamá este trabalho visou conhecer melhor a cultivar Thap Maeo (Musa acuminata AAB cv. Thap Maeo) que tem como defeito principal uma vida-de-prateleira muito curta. Os objetivos deste trabalho foram: (1) estabelecer o ponto de colheita das bananas da cultivar Thap Maeo utilizando a metodologia da soma de temperatura a que a planta está exposta durante o desenvolvimento dos frutos; (2) estabelecer, a partir da caracterização físico-química dos frutos, o teor ideal de etileno exógeno para promover o amadurecimento uniforme dos frutos e, (3) estudar o balanço hormonal no amadurecimento dos frutos. Em uma primeira etapa foi implantado um experimento de campo para determinar a Temperatura Base e a Idade Fisiológica Máxima para esta cultivar. Estes parâmetros são necessários para o cálculo da idade fisiológica e na determinação do ponto de colheita. Com o término desta etapa, foram realizadas colheitas de frutos em diferentes épocas do ano para confirmar a metodologia usada. Foi possível estabelecer uma metodologia para estimar o ponto de colheita dos frutos de acordo com a estação do ano em que estes se desenvolveram. Para estabelecer o teor ideal de etileno exógeno aplicado na pós-colheita, os frutos foram testados com diferentes concentrações de etileno (0 a 1000 ppm) em dose única. Os resultados indicam que mesmo as menores concentrações de etileno aplicadas promovem o amadurecimento uniforme dos frutos, sem diferenças aparentes entre os tratamentos. Além disso, as análises do perfil de compostos voláteis da polpa indicam que a maior diferença entre o aroma dos tratamentos é entre frutos tratados e não tratados. Os frutos que não foram tratados apresentaram maior quantidade de compostos identificados. Em todas as colheitas realizadas, o período entre o início do amadurecimento e o amadurecimento completo dos frutos foi consideravelmente curto se comparado a bananas do subgrupo Nanica. Para melhor compreender estes resultados, além do etileno, foram quantificados os teores livres dos hormônios ácido indol-3-acético (AIA) e ácido abcísico (ABA). Em comparação com estudos anteriores, com cultivares do subgrupo Nanica, a cultivar Thap Maeo produz mais etileno e ABA durante o amadurecimento, além de apresentar menores teores de AIA quando verde. Estas diferenças hormonais podem explicar o curto período de amadurecimento desta cultivar. / Banana is an important staple food. Unlike the world Market, which has only the Cavendish Bananas as export bananas, Brazilian market has many Bananas varieties. However, biochemical and physiological information about these varieties are still scarce and different bananas cultivars are treated the same way in pre or post-harvest, which often affects the quality of the fruit. In this context, two issues are important to reach best fruit quality: definition of harvest time and the exogenous ethylene treatment. Now a day the harvest time is defined by the diameter of the fruits and the ethylene treatment is equal for all cultivars. However, fruits with the same diameter not always are in the same development grade and the post-harvest ethylene treatment, aiming a faster and uniform ripening, does not follow any technical recommendation. The consequences for the lack of criteria in the harvest and for the ethylene treatment might be a low quality and shelf life banana. Banana production is hampered by plant health problems occurring in the production fields, including the diseases such as the Sigatokas and the Panama Wilt. Given the threat of the banana diseases, and the damage they can cause, the introduction of resistant cultivars is the best way to reduce the pressure of these pathogens on this crop. Being resistant to Sigatokas and Panama diseases, this work aimed to know better the cultivar Thap Maeo (Musa acuminata AAB cv. Thap Maeo) whose main defect is a short shelf life. The objectives of this work were: (1) to establish the harvest time of Thap Maeo bananas using the thermal sum techniques, (2) using the physico-chemical characterization of the fruit, establish the ideal concentration of exogenous ethylene to promote uniform ripening of fruits and (3) study the hormonal balance in the fruit ripening. The first step was a field experiment to determine the base temperature and the maximum physiological age. These parameters are used to calculate the thermal sum. The next step was to harvest fruits from different times of the year to confirm the methodology. It was established a methodology to estimate the harvest time according to the season in which the fruit has developed. Five ethylene concentration were tested (0-1000 ppm). Results showed that even the low ethylene concentration applied could promote the uniform ripening of the fruits with no apparent differences between the treatments. Furthermore, the analysis of volatile compounds in the pulp indicate that the major difference between the aroma of treatments is between treated and untreated fruits. The fruits that were not treated showed a higher amount of identified compounds. For all harvested fruits, the period between the ripening start and full ripening of the fruit was short when compared to the Nanica bananas. Levels of the hormones indole-3-acetic acid and abscisic acid, in addition to ethylene, were quantified to better understand these results. Compared to previous studies, with cultivars of Nanica subgroup, the cultivar Thap Maeo produce more ethylene and ABA during ripening, and have lower IAA level in the green stage. These hormonal differences may explain the short maturity period of this cultivar.
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Influência hormonal de Metil Jasmonato na biossíntese de compostos voláteis associados ao amadurecimento em tomate Grape (Solanum lycopersicum) e pimenta malagueta (Capsicum frutescens) / Hormone influence of Methyl Jasmonate on the biosynthesis of volatile compounds associated with maturation in tomato Grape (Solanum lycopersicum) and chilli pepper (Capsicum frutescens)Magalhães, Hilton César Rodrigues 22 November 2017 (has links)
O amadurecimento é um processo complexo formado por alterações metabólicas, que ocorrem após o fruto atingir a sua maturidade fisiológica. O tomate é um fruto climatérico, usado como modelo para estudo do papel do etileno durante o amadurecimento. A pimenta é um fruto não-climatérico, pertencente à mesma família que o tomate, e por conta disso, pode apresentar similaridades no desenvolvimento de diversos atributos de qualidade durante o amadurecimento, como o aroma. A maioria dos compostos voláteis em frutos deriva dos carboidratos, lipídeos e aminoácidos, sendo a via das lipoxigenases a responsável pela formação de voláteis C6. Devido a sua importância no processo de regulação do amadurecimento em frutos, o etileno possui um papel fundamental para a formação do aroma, no entanto, outros hormônios como o metil jasmonato (MeJA), também possuem um papel importante nesse processo. O presente trabalho visa avaliar os papéis dos hormônios etileno e MeJA na formação dos compostos voláteis do aroma em tomate Grape (Solanum lycopersicum) e pimenta malagueta (Capsicum frutescens) durante o amadurecimento. Os frutos foram tratados com MeJA, Etileno, 1MCP e MeJA+1MCP, com posteriores análises de voláteis e níveis dos transcritos de genes para as enzimas lipoxigenase (LOX), álcool desidrogenase (ADH) e hidroperóxido liase (HPL), que participam da formação dos voláteis derivados da via dos ácidos graxos. Os resultados mostraram que os tratamentos hormonais causaram mudanças claras na composição do aroma de pimenta e tomate, mas muitos desses resultados deixaram evidente a natureza climatérica e não-climatérica desses frutos. Diferentemente do que aconteceu em pimenta, foi possível visualizar uma íntima relação entre MeJA e etileno na formação do aroma em tomate, principalmente nos voláteis derivados da via dos carotenoides. Em tomate, foi possível observar que a expressão dos transcritos dos genes da via dos ácidos graxos, LOX, ADH e HPL, e da via dos carotenoides, CCD1A e CCD1B, foi diminuída pela ação de 1MCP, mesmo quando esteve associado à MeJA. O tratamento com MeJA aumentou voláteis C6 em pimenta e tomate. Particularmente em tomate, essa elevação foi associada ao aumento na expressão de LOXC e HPL, um dia após a aplicação do hormônio. Quando o tomate se tornou completamente maduro, não foram constatadas tantas diferenças em relação aos outros tratamentos, exceto pelo aumento evidente dos compostos derivados da via dos carotenoides, beta-ionona e 6-metil-5-hepten-2-ol. No primeiro dia de tratamento com MeJA em pimenta, verificou-se um aumento evidente nos níveis da maioria dos ésteres, inclusive os hexílicos de cadeia alifática, que são derivados dos voláteis C6 da via dos ácidos graxos. Além disso, também apresentaram aumento evidente, logo no primeiro dia após o tratamento com MeJA, os compostos 2-isobutil-3-metoxipirazina e 3-careno, sendo esses dois últimos os compostos que fornecem a nota aromática mais característica de pimenta. Quando as pimentas amadureceram completamente, constatou-se um aumento estatisticamente significativo, proporcionado por MeJA, nos voláteis C6 (E)-2-hexen-1-ol, 3-hexen-1-ol e hexanal, sendo esse último um dos grandes contribuidores para o aroma desse fruto. / Ripening is a complex process formed by metabolic changes that occur after fruit physiological maturity. Tomato is a climacteric fruit, used as a model to study the role of ethylene during ripening. Pepper is a non-climacteric fruit, belonging to the same family as the tomato, and because of this, may present similarities in the development of several attributes of quality during maturation, such as aroma. Most of volatile compounds in fruits derives from carbohydrates, lipids and amino acids, and lipoxygenases pathway is responsible for C6 volatiles production. Due to its importance in the fruit ripening regulation process, ethylene plays an important role in aroma production; however, other hormones, such as methyl jasmonate (MeJA), also play a significant role during fruit ripening. The present work aims to evaluate the roles of ethylene and MeJA hormones in the formation of aroma compounds in tomato Grape (Solanum lycopersicum) and chili pepper (Capsicum frutescens) during ripening. Fruits were treated with MeJA, Ethylene, 1MCP in MeJA+1MCP, followed by analysis of volatile compounds and levels of gene transcripts for the enzymes lipoxygenase (LOX), alcohol dehydrogenase (ADH) and hydroperoxide lyase (HPL), which participate of production of volatile compounds derived from the fatty acid pathway. The results showed that hormonal treatments caused changes in pepper and tomato aroma composition, but many of these results made evident the climacteric and non-climacteric nature of these fruits. Unlike what happened in pepper, it was possible to visualize an intimate relationship between MeJA and ethylene under the tomato aroma compounds, mainly in the formation of carotenoid-derived volatiles. In tomato, it was possible to observe that the expression of the fatty acid pathway gene transcripts, LOX, ADH and HPL, and carotenoid pathway, CCD1A and CCD1B, were reduced by 1MCP action, even when it was associated with MeJA. MeJA treatment increased C6 volatiles in pepper and tomato. Particularly in tomato, this elevation was associated with an increase in the LOXC and HPL expression, one day after the hormone treatment. When tomato became fully mature, there were not so many differences compared to the other treatments, except for the evident increase of the carotenoid-derived volatile compounds, beta-ionone and 6-methyl-5-hepten-2-ol. On the first day of treatment with MeJA in pepper, there was a clear increase in the levels of most esters, including the aliphatic chain hexils, which are derived from the C6 volatiles of the fatty acid pathway. In addition, 2-isobutyl-3-methoxypyrazine and 3-carene compounds also showed evident increase, the first two days after treatment with MeJA, the latter two being the compounds that provide the most characteristic aromatic note of pepper. When the peppers reach their complete maturation, there was an increase, under MeJA treatment, in the C6 volatiles (E)-2-hexen-1-ol, 3-hexen-1-ol and hexanal, which is one of the most important aroma compounds in peppers.
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